内容正文:
1.3 空间向量及其运算的坐标表示
1.3.1 空间直角坐标系 [见学生用书P12]
1.在空间直角坐标系Oxyz中,下列说法正确的是( D )
A.向量的坐标与点B的坐标相同
B.向量的坐标与点A的坐标相同
C.向量与向量的坐标相同
D.向量与向量-的坐标相同
2.点P(a,b,c)到平面Oyz的距离为( B )
A. B.|a|
C.|b| D.|c|
3.在空间直角坐标系中,点M(2,5,8)关于平面Oxy对称的点N的坐标为( C )
A.(-2,5,8) B.(2,-5,8)
C.(2,5,-8) D.(-2,-5,8)
【解析】 依题意,关于平面Oxy对称的点横坐标、纵坐标保持不变,竖坐标变为它的相反数,所以点M(2,5,8)关于平面Oxy对称的点N的坐标为(2,5,-8).故选C.
4.已知在平面内,点(a,b)关于x轴的对称点的坐标为(a,-b).根据类比推理,在空间中,点(3,4,5)关于x轴的对称点的坐标为__(3,-4,-5)__.
【解析】 在空间中,点关于x轴的对称点坐标:x轴不变,y,z轴取相反数,点(3,4,5)关于x轴的对称点的坐标为(3,-4,-5).
5.如图所示,棱长为2的正方体OABCD′A′B′C′中,M为B′C′的中点.若以O为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则点M的坐标为__(1,2,2)__.
第5题图
【解析】 设M(x,y,z),由图形可知,点M在正方体的上底面上,所以点M在z轴上对应的值同点B′在z轴上对应的值相同,即z=2,又点M在面BCC′B′上,所以y=2,因为 C′M=MB′,所以x=1,所以点M的坐标为(1,2,2).
6.在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,AD1的中点为M,B1D1的中点为N.若以{,,}为单位正交基底,则的坐标为( C )
A.
B.
C.
D.
【解析】 =-=-=,=.故选C.
7.如图所示,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=4,BC=1,AA1=3,已知a在基底{,,}下的坐标为(2,1,-3).若分别以,,的方向为x轴,y轴,z轴正方向建立空间直角坐标系,则a的空间直角坐标为( D )
第7题图
A.(2,1,-3)
B.(-1,2,-3)
C.(1,-8,9)
D.(-1,8,-9)
【解析】 由题意得a=2+-3=2--3=-i+8j-9k=(-1,8,-9).故选D.
8.如图所示,在三棱柱ABCA1B1C1中,侧面BB1C1C是边长为2的菱形,∠CBB1=60°,BC1 交B1C于点O,AO⊥侧面BB1C1C,且△AB1C为等腰直角三角形,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz,则点A1的坐标为( B )
第8题图
A.(-1,,1) B.(-,1,1)
C.(-1,2,) D.(-2,1,)
【解析】 由题意得
C(0,-1,0),C1(-,0,0),A(0,0,1),设A1(x,y,z),
∵=,∴A1(-,1,1).故选B.
第8题答图
9.在空间直角坐标系中,点A(1,-2,2)与点B关于原点对称,则点B的坐标为__(-1,2,-2)__.
【解析】 由中点坐标公式可知,点A(1,-2,2)关于原点的对称点B的坐标为
(-1,2,-2).
10.如图所示,在长方体OABCD′A′B′C′中,OA=1,OC=3,OD′=2,点E在线段AO的延长线上,且OE=,写出下列各点坐标:C__(0,3,0)__,B′__(1,3,2)__,E___.
第10题图
【解析】 C在y轴上且OC=3,∴C(0,3,0),B′在三个坐标面上的投影分别为B,C′,A′,∴B′(1,3,2),E在x轴的负半轴上且CE=,∴E .
11.如图所示,在长方体OABCO′A′B′C′中,|OA|=2,|AB|=3,|AA′|=2,M是OB′与BO′的交点,则点M的坐标为____.
第11题图
【解析】 因为几何体是长方体,所以OB′与BO′是对角线,故M是对角线的交点,所以M是OB′的中点,因为OA=2,AB=3,AA′=2,所以B′(2,3,2),又O(0,0,0),所以M .
12.如图所示,在正方体ABCDA′B′C′D′中,E,F分别是BB′,D′B′的中点,棱长为1,求点E,F的坐标.
第12题图
解:由题意得,点E在Oxy面上的射影为点B(1,1,0),点E的竖坐标为,
∴E .
第12题答图
点F在Oxy面上的射影为BD的中点G ,点F的竖坐标为1,
∴F .
13.如图所示,在棱长为1的正方体ABCDA1B1C1D1中,点M在线段BC1上,且BM=2MC1,N是线段D1M的中点,求点M,N的坐标.
第13题图
解:如答图所示,过点M作MM1⊥BC于点